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            大型廣場項目機電裝配施工案例分析

            時間:2019-07-22 15:38作者:曼切
            本文導讀:這是一篇關于大型廣場項目機電裝配施工案例分析的文章,本工程機電系統種類繁多復雜, 安裝質量要求嚴格, 各專業相互交叉, 施工難度大。通過前期BIM策劃, 深化設計, 施工過程持續優化完善, 保證了工程品質, 提高了施工效率, 優化了工期結構, 并且大大減少了現場明火作業,

              摘    要: 文章針對中交匯通橫琴廣場項目超高層建筑機電施工中管線復雜、空間不足、交叉作業多等特點, 依托于BIM技術進行管線綜合深化設計, 并分別以支吊架和風管為例, 闡述了機電裝配化施工相比于傳統施工工藝“經濟高效”、“節能環保”的優勢, 總結出一種深化設計、圖紙繪制、預制組裝以及裝配化安裝的機電裝配式施工流程。

              關鍵詞: 機電; 裝配式施工; 橫琴廣場; 應用;

              Abstract: Aiming at the characteristics of complex pipeline, insufficient space and many cross-work in the MEP construction of super-high-rise building in the project of CCCC Hengqin Huitong Financial World. Based on BIM technology, the pipeline comprehensive deepening design was carried out, taking support and hanger and air duct as an example, we expounds the advantages of MEP assembled construction which compared with the traditional construction technology such as "economic, efficient" and "energy conservation and environment protection", summed up a deepening design, drawing, prefabricated assembly and assembly installation of MEP prefabricated construction process.

              Keyword: MEP; assembled construction; Hengqin Huitong Financial World; application;

              1、 匯通橫琴廣場概況

              中交匯通橫琴廣場坐落于珠海橫琴, 總占地面積為32 453.77 m2, 建筑面積為283 543.22 m2, 分為1號公寓、2號公寓、3號塔樓, 分別高為120 m/37層, 100 m/30層, 300 m/62層。主要機電管線工程量:橋架3.3萬m, 給排水管道7.5萬m, 風管13萬m2, 空調水管道1.5萬m。

              中交匯通橫琴廣場為多功能、綜合性的智能化超高層建筑, 其機電系統種類繁多并且非常復雜。機電安裝具有質量要求嚴格、綜合性智能化要求高、系統整體調試難度大的特點, 施工過程中機電各專業自身協調需要與土建、裝飾等各方交叉配合, 使得本機電安裝工程管理難度增大, 工程施行中需要兼顧多方因素。機電裝配式施工具有施工效率高, 安裝質量好以及綠色環保無污染等優勢, 現以橫琴廣場為例, 分析機電裝配式施工在項目中的實施與應用[1]。

              2、 機電裝配式施工的特點及存在問題

              機電裝配式施工的特點主要體現在:1) 工廠預制、現場裝配、提高施工效率;2) 各專業同步, 如風管、水管、電纜橋架預制工作可在各專業廠家同時進行, 可縮短施工工期;3) 將管理信息化, 配合工廠數字化管理降低構件成本, 并可實時追蹤加工進度, 提高工程性價比[2]。

              目前超高層機電施工中以下方面需要改進:1) 工廠預制的深化設計要求高。超高層管線復雜、空間不足, 往往需要結合BIM技術進行管線綜合排布, 深化、完善設計, 形成加工圖, 在施工前期需要加大深化設計投入;2) 隨著層數越來越高, 超高層材料運輸存在困難。需要結合整個工程過程進行預制區域規劃, 統籌管理, 從預制、運輸、到現場裝配安裝實現全過程信息化的監督管理[3]。

            大型廣場項目機電裝配施工案例分析

              3 、機電裝配式施工的實施與應用

              機電裝配式施工整體流程可以總結為從設計出具藍圖, 藍圖深化設計, 工廠預制化加工, 以及裝配式安裝。其中BIM技術貫穿于全過程[4]。本文從裝配式支吊架的應用、裝配式機電管線的應用2個方面介紹裝配式施工在橫琴廣場項目上的應用。

              3.1、 支吊架裝配式應用

              傳統安裝工藝采用現場焊接支吊架工藝, 主要存在著以下幾方面問題:1) 材料浪費:制作過程中因尺寸偏差而導致返工, 安裝過程因管線調整而無法繼續使用;2) 安全隱患:型材切割、焊接等過程均在現場完成, 特別對于高層建筑, 安全隱患很大;3) 環境污染:焊接支吊架制作過程中易產生噪音、廢料等, 導致環境污染;4) 安裝制作成本高:焊接支吊架的制作及安裝需要現場的設備工具較多, 并且制作工序多, 耗時長, 對工人的技術要求較高, 從而提高了整體成本;5) 美觀:傳統焊接支吊架不是標準化產品, 現場制作過程容易導致產品外觀粗糙, 整體美觀性較差;6) 維護成本高:后期基本無法進行維護及維修改造[5]。

              裝配式支吊架是以工廠預制零部件, 在工地現場進行組裝的支吊架產品, 采用標準連接件和標準槽鋼?梢员苊馍鲜鰝鹘y工藝所出現的各種問題。

              以橫琴廣場地下室為例, 地下室車道凈高要求2.4 m, 車位凈高要求2.2 m, 地下一層和地下二層層高僅3.3 m, 除去建筑板厚及梁的截面高度, 梁底距建筑板凈高約2.9 m。地下室設備間包含熱交換機房、配電室、變電所、發電機房、風機房以及隔油機房, 各個功能性房間管線匯聚在一起, 其中包括DN600、DN450的空調水管、寬度2 000 mm的風管以及若干橋架和水管, 機電管線布置空間不足0.5 m, 局部區域更低, 如1號、2號住宅走廊等處, 地下室走廊管線見圖1。

              圖1 地下室走廊管線
            圖1 地下室走廊管線

              Fig.1 Pipeline model of basement corridor

              各專業相互交叉, 施工難度大, 按照傳統施工方法無法滿足工期要求和安裝條件, 為了縮短工期, 節約現場施工場地, 本項目采用裝配式支吊架[6]。具體應用如下:

              1) 利用BIM技術進行現場交底, 確,F場預組裝以及后續安裝的質量。

              在BIM技術的指導下, 使用Lumion軟件制作裝配式支吊架安裝示意視頻, 充分利用BIM技術可視化的優勢, 將底座定位、預組裝以及裝配化安裝的施工流程直觀地展示給操作人員, 確保各管線位置、標高準確。裝配式支吊架安裝效果圖見圖2。

              圖2 裝配式支吊架安裝效果
            圖2 裝配式支吊架安裝效果

              Fig.2 Installation effect of assembled support and hanger

              2) 利用Revit, Nawisworks等BIM技術軟件協同操作進行設計圖紙的深化, 完善橫琴廣場機電BIM模型, 提前解決管線碰撞問題, 并通過使用Magicad插件對各個區域不同管線進行受力計算, 確定支吊架的形式和受力桿件截面尺寸。最后從Magicad中導出支吊架明細表, 為支吊架在加工廠的預制提供條件。支吊架形式確定及綜合支架受力計算分別見圖3、圖4。

              圖3 支吊架形式確定
            圖3 支吊架形式確定

              Fig.3 Determining form of support and hanger

              圖4 綜合支架受力計算表
            圖4 綜合支架受力計算表

              Fig.4 Comprehensive support force calculation table

              3.2 、機電管線裝配式應用

              相比于現場傳統加工安裝, 機電管線裝配式能帶來更高的經濟效益, 具體對比見表1。

              表1 現場傳統加工與機電管線裝配式對比
            表1 現場傳統加工與機電管線裝配式對比

              本項目地上樓層除避難層外其它樓層機電管線相差很小, 選取4F為樣板層進行管線優化排布, 完成后地上其余樓層機電管線均可按樣板層制作安裝, 最大化利用機電裝配式批量生產工的優勢[7]。機電管線裝配式施工流程見圖5。

              圖5 機電管線裝配式施工技術路線
            圖5 機電管線裝配式施工技術路線

              Fig.5 Technical route for construction of assembled MEP pipelines

              1) BIM深化設計

              由于傳統二維圖紙自身的局限性, 往往在設計中存在著“錯漏碰缺”, 從而造成大量的返工。通過BIM技術建立信息模型后, 利用Nawisworks軟件提供的碰撞檢查功能就可以找到存在問題的具體位置, 導出位置并生成報告后快速發現問題點。在B1管線夾層中, 風管與結構梁, 風管自身以及與其他專業初始共計608處碰撞, 通過報告將沖突位置返回Revit進行管線綜合優化, 最終達到“零”沖突。利用BIM深化設計效果見圖6。

              圖6 碰撞位置深化設計前后對比
            圖6 碰撞位置深化設計前后對比

              Fig.6 Comparison of pipeline collision location before and after deepened design

              2) 管段分段優化/加工圖紙繪制

              通過深化設計優化綜合管線排布后, 需對模型中風管進行分段處理, 分成標準段和非標準段。在本項目中, 空調風管標準段長度1 130 mm, 防排煙風管采用角鐵法蘭, 標準段長度1 200 mm。非標準段風管即為變徑、抬高、彎頭、三通、四通等異形件以及不足1 130 mm或1 200 mm風管。標準確立后將圖紙利用Fabrication軟件進行分段, 生成的數據包輸入一體化加工設備系統進行預制加工。

              3) 現場預組裝及安裝

              加工完成的成品構件運抵現場后, 通過二維碼信息確定安裝位置進行預組裝, 二維碼由Ebim軟件自動生成, 信息包含材料名稱、材質、系統類型、安裝部位等。風管二維碼見圖7。

              圖7 風管二維碼
            圖7 風管二維碼

              Fig.7 The QR code of the air duct

              管件分段組裝后通過升降平臺進行安裝。由于工廠制作精度高、管件位置信息準確, 可實現安裝位置“毫米級”誤差控制, 確保安裝質量,F場只進行拼裝, 而加工過程均在工廠完成, 現場實現了“零焊接”, 做到環保無污染, 保證了安全性, 提高了社會效益[8]。

              4 結語

              本工程機電系統種類繁多復雜, 安裝質量要求嚴格, 各專業相互交叉, 施工難度大。通過前期BIM策劃, 深化設計, 施工過程持續優化完善, 保證了工程品質, 提高了施工效率, 優化了工期結構, 并且大大減少了現場明火作業, 提高了安全性。為今后同類超高層項目機電裝配化施工積累了寶貴經驗。

              參考文獻

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